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    波紋涵管

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    黃土地區深埋大直徑鋼波紋管涵施工關鍵技術

    發表時間:2022-06-27 11:36:45

    鋼波紋管涵具有協調變形能力好、施工工期短、工藝簡單等諸多優點,近年來在公路建設中得到廣泛應用。許多學者和工程師也通過不同手段對鋼波紋管涵設計、施工等進行了較為深入研究,諸如:沈慶娥等以蒙文硯高速公路項目工程作為研究對象,研究了鋼波紋管涵在山區公路建設中施工的關鍵技術;馮忠居等通過模型試驗研究了鋼波紋管涵洞受力與變形特性;李卿“通過鋼波紋管涵和鋼筋混凝土蓋板涵的對比分析,介紹了鋼波紋管涵的經濟適用性及優點,并對鋼波紋管涵的施工工藝進行了詳細的介紹。

    趙國虎等通過有限元模擬對公路建設鋼波紋管涵設計與施工關鍵技術進行了分析。張允海等通過對大直徑高填方鋼波紋管涵洞進行現場試驗檢測得到了鋼波紋管涵在填土荷載作用下的受力及變形特征,在軸向以受拉為主,在環向以受壓為主。但是黃土地區“千溝萬壑”,土質具有“多孔疏松、遇水濕陷”的鮮明特征,致使傳統的鋼波紋管涵施工方法無法全部滿足施工生產需要,特別是施工質量很難得到保障。

    黃土地區深埋大直徑鋼波紋管涵施工重點難點

    1)黃土普遍具有“多孔疏松、遇水濕限”的鮮明特征,而波紋管涵在長期使用過程中不可避免會有滲水情況發生,所以鋼波紋管涵的地基處理是其施工的重點難點之一;
    2)大直徑鋼波紋管涵楔形部位面積較大,但空間狹小,各種壓實設備很難發揮效能,壓實度往往不足,易造成后期沉降過大;
    3)深埋大直徑鋼波紋管涵上覆土較厚,對管涵壓力較大,施工階段如果管涵兩側土體不能提供足夠抗力,管涵容易壓扁變形,造成較為嚴重后果。針對黃土地區深埋大直徑鋼波紋管涵施工的重點難點,國道310三門峽西至豫陜界段南移新建工程深埋大直徑波紋管涵施工中,以綠色施工、質量可靠為著眼點,根據濕陷性黃土的特性,從基底處理、兩側及頂部回填控制、管涵變形控制、充分發揮側向抗力等方面入手,保障大直徑深埋鋼波紋管涵施工質量。

    黃土地區深埋大直徑鋼波紋管涵施工關鍵技術

    基坑放樣及開挖

    根據設計提供的中心樁號及夾角﹑涵洞基礎長度等數據,采用全站儀進行實地放樣,并用石灰撒線。準確放樣測量基礎平臺位置和軸線,對平面、流水面、進出口的高程進行復核。

    基于濕陷性黃土的特性,開挖前在基坑頂緣四周適當距離設置截水溝,防止地表水流入基坑內,并做好降雨坑底防護預案。

    在基坑開挖時,考慮到鋼波紋管涵安裝及周圍的回填密實問題,基坑開挖應以擬建的鋼波紋管涵3倍寬度為宜,至少應確??鐝揭酝?.5 m以上的作業空間。

    基礎處理及墊層操作

    黃土地區深埋大直徑鋼波紋管涵大多為半填半挖地基,在施工中可通過逐層碾壓、分層夯實、強夯等,消除黃土的濕陷性,并確保填土部分的壓實度達到設計要求,防止出現不均勻沉降;對于高陡坡,采用“放臺階”難度較大的半填半挖區域,在實踐中采用竹筋格柵加土工格室相結合的辦法,較好的解決了填方滑移的問題。

    基于黃土的濕陷性和取材的方便性,基坑開挖后,在滿足設計要求的承載力基礎上,建議基底回填不小于50 cm的3:7的石灰土,其上再回填厚度30cm~80cm的砂礫墊層。砂礫墊層由透水性好、粒度分布良好的砂礫或碎石土成形,材料的密實度要達到設計要求,最大粒徑不得超過鋼波紋管波長的112且不大于50mm。與波紋鋼板接觸部分要鋪設厚度10 cm~15 cm的粗砂墊層,其最大粒徑不大于12mm。墊層的壓實度不應小于96%。

    根據地基土可能出現的下沉量、涵底縱坡和填土高度等,在基礎上預留管長的0.5% ~1% 的預拱度,以確保管道中部不出現凹陷或滑坡,沉降量大、填土厚者取大值,但管涵中心的高程應不高于進水口的高程。在半填半挖的填方區,為在使用過程中管涵受力均勻,應結合填方高度和沉降預估,適當提升高填方區標高,但出水口的高程應不高于管涵中心高程。


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